System for Continuous Measurement of Volumetric Rate of Unsteady Air Flow in Workings of Deep Mines

Proces pomiarowy zmiennego w czasie strumienia objetości powietrza w wyrobisku kopalni glebinowej jest trudnym i zlozonym zagadnieniem metrologicznym, jak dotąd nie rozwiązanym w zadowalający sposob. W artykule opisano system do pomiaru strumienia objetości powietrza w wyrobiskach kopaln metodą pola predkości, ktora polega na calkowaniu rozkladu predkości na polu przekroju wyrobiska. Zastosowanie wielu rownocześnie mierzących czujnikow anemometrycznych, rozmieszczonych w roznych punktach pola przekroju wyrobiska, w polączeniu z bezprzewodową transmisją danych pomiarowych do komputerowej jednostki rejestrującej i przetwarzającej te dane w czasie rzeczywistym, pozwala estymowac chwilowy rozklad predkości powietrza w przekroju i obliczac chwilową wartośc strumienia objetości. Jedną z metod estymacji jest metoda triangulacji liniowej w ktorej przekroj wyrobiska dzieli sie na trojkątne obszary tak, aby wierzcholki trojkątow wyznaczaly punkty w ktorych predkośc jest znana z wykonanych pomiarow, obliczen lub na podstawie przyjetego zalozenia. Dodatkowo wprowadza sie punkty na brzegach w celu uwzglednienia rozkladu predkości przy ścianach wyrobiska, jezeli nie ma mozliwości umieszczenia w tych miejscach czujnikow. System jest urządzeniem mobilnym, pozwalającym na latwy transport poprzez kopalnie. Dlatego konstrukcja nośna dla czujnikow zostala zaprojektowana w sposob umozliwiający jej szybkie rozlozenie i zlozenie. W artykule przedstawiono przykladowe wyniki rejestracji pomiaru predkości, ktore posluzyly nastepnie do obliczenia i wizualizacji strumienia objetości. Pokazano sposob uzyskiwania informacji o wspolrzednych przestrzennych polozenia czujnikow oraz o polu powierzchni przekroju poprzecznego wyrobiska poprzez zastosowanie metody fotogrametrycznej przy wykorzystaniu cyfrowej techniki fotograficznej. Zaklada sie wykorzystywanie systemu do precyzyjnej weryfikacji zmiennego w czasie strumienia objetości oraz do prowadzenia badan o charakterze naukowo-poznawczym nad zmiennymi w czasie zjawiskami przeplywowymi i polami predkości w trudnych warunkach środowiskowych, jak wyrobiska kopaln i tunele.